Diseño de columnas

[g3rar2]

Tengo un problema con el diseño de columnas debido a que he buscado en   varios libros y ninguno dice especificamente bajo que condiciones de   falla se diseña una columna, o sea , si se debe diseñar por falla a   compresion, falla a tension o balanceada, por favor alguien que me pueda   despejar esta duda

[HectorHMD]

Muy buenas..
para ayudarte a despejar tus dudas, te voy a recordar que el concepto general de las columnas es q sea un elemento que trabaja principalmente a COMPRESION, pero eso no implica que no existan esfuerzos de flexión en ellas, es mas, el ACI y otra bibliografia indica que se deben considerar momentos flexionantes debido a la excentricidad existente entre la carga puntual aplicada y el centro plástico en la seccion de la columna. 
En columnas de esquina existen momentos flexionantes sobre dos ejes, por lo que se debe diseñar bajo los preceptos de la carga puntual, y momentos de flexion BIAXIALES.

Ahora bien, para el diseño de la columna, de forma general puedo decirte que es un proceso iterativo, de prueba y error, debido a que se deben manejar DIAGRAMAS DE INTERACCION ENTRE CARGA PUNTUAL Y MOMENTO FLEXIONANTE, el cual tiene indicada areas en las cuales, basado en el armado, dimensiones de la sección y otras consideraciones QUE TU PROPONES AL INICIO, se podrá notar si la falla sera determinada por la FLUENCIA DEL ACERO (A TENSION), FALLA DEL CONCRETO (A COMPRESION), O BIEN, FALLA BALANCEADA.

Ademas de este método, existen otros métodos de diseño de columnas, pero en todos es prueba y error. Para un mejor entendimiento te recomiendo que leas los capitulos correspondientes en libros de concreto como el de ARTHUR NILSON (en este libro esta explicado a detalle la construcción de los diagramas de interacción, y el diseño preciso de columnas bajo momento uniaxial y biaxial), y principalmente te recomiendo para este caso el libro de DISEÑO DE CONCRETO DE JACK MCCORMACK.

Sigue investigando y sigue posteando, siempre se esta dispuesto a ayudar...
espero haberte ayudado en algo....

Saludos!

[g3rar2]

Muchas Gracias por su respuesta, sinceramente he posteado en muchos foros y este es el primero en el cual recibo una respuesta y esto es una gran motivacion para poder consultar, ahora, esos dos libros que me recomienda ya los consulte ademas del libro de Estructuras de concreto reforzado de Park and Paulay, Diseno en Concreto Armado Morales y Diseno de Estructuras de Concreto de Harmsen, y todos ellos son muy buenos, pero como dije anteriormente ninguno de ellos da una guia o una respuesta concreta. asi que reformulo la pregunta.

PARA DISEÑAR UNA COLUMNA CORTA, QUE ES MAS CONVENIENTE, QUE SE DISEÑE DE TAL MODO QUE LA EXCENTRICIDAD ESTE SOBRE LA EXCENTRICIDAD BALANCEADA (FALLA A COMPRESION) O QUE LA EXCENTRICIDAD DE LA COLUMNA QUE ESTOY DISEÑANDO ESTE DEBAJO DE LA EXCENTRICIDAD BALANCEADA (FALLA A TENSION)?

cabe mencionar que cualquier persona que este interesada en obtener o intercambiar informacion, pues yo tambien estoy interesado.

MUCHAS GRACIAS

[Vlacev TE]

En columnas de concreto no se diseña con la preferencia de que el elemento presente sólo fallas dúctiles como una viga, sino tienes el rango desde columnas que trabajan nétamente a compresión hasta las que pudieran trabajar como vigas o a flexión pura, cada diseñador elige el refuerzo adecuado. Secciones más cercanas a la curva del diagrama de interacción serán más convenientes económicamente.

En la literatura hay muy pocas suposiciones y métodos sobre el comportamiento de columnas, más se da importancia (últimamente) al diseño de las columnas o muros estructurales por el diagrama de interacción y esto se debe al uso de las computadoras.

[HectorHMD]

Saludos Compañero g3rar2

Nuevamente tratando de ayudarte...
en el diseño simplificado de columnas, por asi decirlo, como bien sabes se dividen en dos tipos, las columnas cortas, y las columnas esbeltaz... la forma en q se diferencian es en relacion entre el area de seccion transversal y su altura.. y lo que esto implica es que las columnas cortas PUEDE NO tomarse en cuenta los momentos felexionantes, y considerarse una compresion pura... y las columnas esbeltas tienen consideraciones de flexion de la cual el ACI y otros textos, explican porque ocurre este tipo de consideracion, y a grandes rasgos es por el efecto PI-DELTA, el cual considera momentos flexionantes de segundo orden que es resultado de la excentricidad presente por efecto de las cargas aplicadas..

Ahora bien, lo que preguntas es confuso en el sentido que media vez el diseño este dentro de los rangos del diagrama de interaccion, es aceptable en el sentido tecnico, pero puede que no en el punto de vista economico, por lo que menciona Elijah, que el diseño economicamente aceptable es el que se acerca mas a la curva de interaccion, y con respecto a la excentricidad esa la dara las solicitaciones (cargas aplicadas) a las que se somete la columna, recuerda que la excentricidad es teoricamente: e=momento/carga puntual....

si no te convence la respuesta, sigue preguntando que es peor quedarse con la duda, y nuevamente te recomiendo que investigues que este mundo de las estructuras es basto y complejo, que requiere de mucha lectura para entender mejor, yo espero ayudarte un poco, y los demas foristas con mas conocimiento lo haran igual...

Saludos!

[Vlacev TE]

Saludos Compañero g3rar2

Nuevamente tratando de ayudarte...
en el diseño simplificado de columnas, por asi decirlo, como bien sabes se dividen en dos tipos, las columnas cortas, y las columnas esbeltaz... la forma en q se diferencian es en relacion entre el area de seccion transversal y su altura.. y lo que esto implica es que las columnas cortas PUEDE NO tomarse en cuenta los momentos felexionantes, y considerarse una compresion pura... y las columnas esbeltas tienen consideraciones de flexion de la cual el ACI y otros textos, explican porque ocurre este tipo de consideracion, y a grandes rasgos es por el efecto PI-DELTA, el cual considera momentos flexionantes de segundo orden que es resultado de la excentricidad presente por efecto de las cargas aplicadas..

Ahora bien, lo que preguntas es confuso en el sentido que media vez el diseño este dentro de los rangos del diagrama de interaccion, es aceptable en el sentido tecnico, pero puede que no en el punto de vista economico, por lo que menciona Elijah, que el diseño economicamente aceptable es el que se acerca mas a la curva de interaccion, y con respecto a la excentricidad esa la dara las solicitaciones (cargas aplicadas) a las que se somete la columna, recuerda que la excentricidad es teoricamente: e=momento/carga puntual....

si no te convence la respuesta, sigue preguntando que es peor quedarse con la duda, y nuevamente te recomiendo que investigues que este mundo de las estructuras es basto y complejo, que requiere de mucha lectura para entender mejor, yo espero ayudarte un poco, y los demas foristas con mas conocimiento lo haran igual...

Saludos!

No tengo dudas en tu comentario sobre columnas esbeltas, pero creo que generará alguna confusión ya que las columnas, sean esbeltas o no, se diseñan por una combinación de momento-carga axial de ahí la consideración de 3 grados de libertad en las columnas en comparación a los 2 de una viga. Las columnas que cumplen con los criterios de columnas esbeltas son muy escazas, la mayoría se consideran con un diseño normal.